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- 1950년대 이후 열대 인도양은 10년마다 평균 약 0.1도씩 온난화
- 온실가스 배출이 이제 태평양이 인도양에 미치는 자연적인 영향력을 압도하고 있다

[더사이언스프러스 문광주 기자]  수세기 동안 열대 태평양 순환은 인도양의 수온에도 영향을 미쳐 왔다. 최근 재구성된 연구에 따르면, 이러한 상호 연관성은 20세기 중반 이후 비정상적으로 크게 약화됐다. 19세기 초 일시적으로 시스템을 교란했던 화산 폭발조차도 현재의 교란에는 미치지 못한다. 

▲ 열대 태평양은 대규모 기류를 통해 인도양의 기후에 영향을 미친다. 하지만 지구 온난화로 인해 이러한 연결 고리가 크게 약화되었다. © Myroslava / depositphotos.com

태평양과 인도양은 기후적으로 밀접하게 연결되어 있다. 열대 태평양의 바람과 해수 온도 변화는 대기를 통해 인도양으로 전달될 수 있다. 그리고 인도양에서는 아프리카, 아시아, 호주 등 인구 밀집 지역의 강수량 및 기타 기후 조건에 영향을 미친다.

열대 지역의 대규모 바람 시스템인 워커 태평양 순환(PWC)이 이러한 과정에서 핵심적인 역할을 한다. 이 순환이 약화되면 일반적으로 몇 달 후 열대 인도양의 상당 부분이 따뜻해진다. 이러한 광범위한 온도 신호는 인도양 분지 모드(IOBM)로 알려져 있다. 수십 년 동안 이 장기적인 효과는 관측 결과와 점점 더 일치하지 않는 양상을 보였다.

4세기 동안의 기후 역사

따라서 숀 왕(Shawn Wang)이 이끄는 우즈홀 해양연구소(WHOI) 연구팀은 이러한 불일치가 과거에도 발생했는지 조사했다. 왕은 이 연구의 교신 저자다. 연구팀은 1631년부터 1990년까지 열대 해양 순환(PWC), 인도양 분지 모드(IOBM), 그리고 워커 순환의 변화를 재구성하고, 그 결과를 현대 측정 데이터 및 지난 천 년 동안의 기후 시뮬레이션 결과와 비교했다.

이를 위해 연구팀은 35개의 산호 기록 보관소, 3개의 나이테 시리즈, 그리고 석순 데이터 세트를 결합했다. 사용된 기후 기록 보관소의 약 90%는 재구성된 해역과 인접한 해양 지역에서 얻은 것이다. 이 연구는 열대 해양 온도의 ​​변화를 최대한 직접적으로 포착하기 위한 것이었다.

재구성 결과는 산업화 이전 시대 대부분 동안 두 해양분지가 수십 년 주기로 밀접하게 연결되어 있었음을 보여준다. 태평양 워커 순환이 변동할 때, 인도양의 대규모 온도 패턴은 일반적으로 예상대로 움직였다. 그러나 인도양 자체에도 내부적인 변동이 존재하기 때문에 때때로 예외적인 경우가 발생했다.
화산 활동이 시스템을 교란 시켜

연구진은 특히 1810년경부터 1850년경 사이에 두드러진 예외를 발견했다. 이 기간 태평양 워커 순환은 비정상적으로 약해졌고, 인도양은 일반적으로 경험하는 대규모 온난화 반응을 보이지 않았다. 인도양의 워커 순환 또한 태평양과의 통상적인 관계에서 일시적으로 벗어났다.

이 시기는 1815년 탐보라 화산 폭발을 비롯한 일련의 주요 열대 화산 폭발 시기와 일치한다. 지난 천 년간의 시뮬레이션은 화산 활동이 해양분지 간의 연결을 일시적으로 약화시킬 수 있다는 설명을 뒷받침한다. 연구에 따르면, 이러한 반응의 강도는 폭발의 강도와 초기 기후 시스템 상태 모두에 따라 달라진다.

따라서 과거를 살펴보면 이러한 연결은 고정적이지 않다는 것을 알 수 있다. 그러나 19세기의 화산 활동으로 인한 교란은 지속 기간이 제한적이었다. 바로 이 점이 최근의 상황과 구별되는 특징이다.

오늘날의 교란은 역사적 범위를 벗어나

1950년대 이후 열대 인도양은 10년마다 평균 약 0.1도씩 온난화되었다. 동시에 1980년대 이후 태평양 워커 순환(PWC)은 강화되었다. 결과적으로 최근 수십 년 동안 PWC와 인도양 해양 분지(IOBM) 사이의 관계 방향이 역전되었다.

연구진은 1945년부터 2025년까지의 기간 동안 상관계수 r = 0.37을 도출했다. 이 값은 지난 천 년 동안의 80년 주기를 모델링하고 재구성한 결과 모두에서 95% 신뢰구간을 벗어난다. 심지어 격렬한 화산 활동조차도 이와 유사한 지속적인 변화를 일으키지 못했다.

우즈홀 해양연구소(WHOI)의 캐롤라인 움멘호퍼(Caroline Ummenhofer)는 "핵심적인 발견은 지구 온난화와 인간 활동으로 인한 온실가스 배출이 이제 태평양이 인도양에 미치는 자연적인 영향력을 압도하고 있다는 점"이라고 말했다.

그러나 이러한 현대적 분리 현상이 두 해양 간의 모든 연결에 동일하게 영향을 미치는 것은 아니다. 연구진은 인도양의 워커 순환과 태평양 순환 사이의 관계에서는 이와 유사한 뚜렷한 변화를 발견하지 못했다. 이는 인도양이 태평양의 영향을 받을 뿐만 아니라 자체적으로도 상당한 변동성을 가지고 있음을 시사한다.

이러한 변화는 기후 예측에 중요한 의미를 가질 수 있다. 열대 해양분지 간의 비교적 안정적인 관계는 향후 강수량 및 기타 기후 변수의 변화에 ​​대한 단서를 제공한다. 만약 지구 온난화로 인해 이러한 장거리 상호작용이 평소의 강도나 방향성을 잃게 된다면, 예측 모델은 이러한 변화를 고려해야 한다.

출처:
원문 논문은 학술지 Nature Communications에 게재, doi: 10.1038/s41467-026-76705-y
우즈홀 해양연구소(WHOI)의 공식 연구 발표 자료

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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